羅德威,歐陽輝,黃光春
1.江西中醫(yī)藥大學,中藥固體制劑制造技術(shù)國家工程研究中心,江西 南昌 330045;2.南昌傲凡良品科技有限公司,江西 南昌 331799
成纖維細胞(Fibroblasts)是皮膚真皮層構(gòu)成中最常見的細胞,其作為一種修復細胞可以合成及分泌膠原、細胞外基質(zhì)和生長因子,在創(chuàng)傷修復、愈合、收縮中起著極其重要的作用[1-3]。皮膚損傷創(chuàng)面的臨床治療方法選擇,一直是研究的熱點內(nèi)容。根據(jù)以往文獻報道,膠原蛋白在皮膚燒傷的修復、治療和護理中能發(fā)揮重要的作用,其能有效地改善傷口燒傷的程度,并起到預防感染的效果[4-6]。本研究運用體外培養(yǎng)人真皮膚成纖維細胞,觀察不同來源的膠原蛋白對成纖維細胞生長干預的影響,對各膠原蛋白生物活性進行考察,為進一步研究膠原蛋白提供了基礎(chǔ)[7-10]。
不同廠家來源膠原蛋白粉、彈性蛋白、復合彈性蛋白、玫瑰花粉、鮭魚蛋白粉共12 種,具體編號見表1。
表1 膠原蛋白受試樣品編號
DMEM 高糖培養(yǎng)基(GE 有限公司);胰蛋白酶(Solarbio 有限公司);青霉素、鏈霉素(Solarbio 有限公司);胎牛血清(Invitrogen 有限公司);四氮甲唑藍(MTT,北京索萊寶科技有限公司);SDS、異丁醇、鹽酸均試劑均為AR 級(國藥試劑);人真皮成纖維細胞株(HDF-a 細胞,中科院上海細胞庫,Lot.No 13056)。
3111 細胞培養(yǎng)箱(賽默飛世爾科技有限公司);倒置顯微鏡(上海皆準儀器設(shè)備有限公司);DK-420S 恒溫水浴鍋(江蘇榮華儀器制造有限公司);124986D 微量進樣器(Eppendorf 公司);LEICA DMI3000 B 倒置顯微鏡(萊卡公司);Infinite M2000 PRO 全波長酶標儀(TECAN 有限公司)。
1.4.1 不同來源膠原蛋白樣品處理 根據(jù)實驗設(shè)計,配制10 000 μg/mL不同來源膠原蛋白作為評價母液,并用0.22 μm 微孔濾膜過濾除菌,并稀釋至5 000、2 000、1 000、500、250、125、100、62.5 μg/mL 共8 個濃度,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4.2 四氮甲唑藍(MTT)法檢測膠原蛋白 對HDF-a 細胞生長的影響將HDF-a 細胞用胰酶消化,吹打計數(shù),稀釋至1×105個/mL,每孔100 μL 接種于96 孔細胞培養(yǎng)板中,置于37 ℃、5%CO2細胞培養(yǎng)箱中孵育24 h。24 h 后吸出培養(yǎng)基,樣品組加入不同濃度膠原蛋白100 μL,空白對照組加入等量的細胞培養(yǎng)基,每個濃度設(shè)5 個復孔,繼續(xù)孵育48 h后每孔加入20 μL(5 mg/mL)MTT,再于細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h,每孔加入100 μL 濃度10%的SDS 三聯(lián)溶解液,靜置孵育過夜后,于酶標儀上測定吸光度(檢測波長490 nm)。細胞存活率(%)=實驗組吸光度/空白對照組吸光度均值×100。
由(圖1)可見,1 號、2 號除在濃度100 μg/mL 外,在其他各濃度對成纖維細胞生長均為促進作用。4號、8 號、10 號、11 號和12 號,于本實驗的不同濃度下對成纖維細胞的生長均起到促進效果,且10 號對人真皮成纖維細胞生長促進作用最為顯著。9 號除在濃度62.5 μg/mL 外,在其他各濃度下作用成纖維細胞均起到了促進生長效果。5 號在本次實驗設(shè)置的濃度下對成纖維細胞生長均為抑制作用。3 號、6 號除了在濃度為10 000 μg/mL 情況之外,在其他濃度下對成纖維細胞生長均為抑制作用。7 號除了在10 000 μg/mL、2 000 μg/mL 情況外,在其他濃度下對成纖維細胞生長均為抑制作用。具體影響情況見表2。
圖1 膠原蛋白在不同濃度下對人真皮成纖維細胞存活率的影響
表2 膠原蛋白對人真皮成纖維細胞生長影響
MTT 檢測法結(jié)果顯示,不同來源的膠原蛋白,大部分對HDF-a 細胞均能起到生長促進的作用,驗證了膠原蛋白可以作用臨床皮膚損傷創(chuàng)面治療使用。過高或過低濃度的膠原蛋白,均不能起到最佳促進纖維蛋白生長作用,在臨床中要選擇最適濃度進行治療。部分膠原蛋白對HDF-a 細胞生長起到了抑制作用,這種情況的出現(xiàn)可能與對HDF-a 細胞起到了免疫排斥作用有關(guān),在臨床使用中,需進一步甄別不同來源膠原蛋白,杜絕不合理膠原蛋白使用。
本研究中,考察了12 個批次來源膠原蛋白對HDF-a 細胞生長的影響。各批次樣品設(shè)置了10 000 μg~62.5 μg 范圍內(nèi)9 個濃度值,涵蓋范圍廣。對膠原蛋白發(fā)揮對細胞活性影響進行了有效的篩選,對于解釋膠原蛋白對成纖維細胞生長調(diào)控提供了基礎(chǔ)。本次研究只針對體外活性進行了考察,由于創(chuàng)面損傷修復過程發(fā)生在復雜體內(nèi),關(guān)于膠原蛋白參與真皮組織修復的內(nèi)在機制,尚有待于進一步探索[11-13]。
膠原蛋白因其獨特的三維結(jié)構(gòu)和良好的生物相容性,日漸成為生物醫(yī)學、功能性保健品領(lǐng)域的熱門研究課題[14-16]。皮膚損傷創(chuàng)面治療中使用具有優(yōu)良修復功能的膠原蛋白,展示出了極具前景的治療效果,但關(guān)于膠原蛋白促進成纖維細胞生長在基因水平、蛋白水平及分子水平的具體作用機制還有待深入研究。